From 50bcafcb59e3ecea65fc5f08be8fc2328e29f837 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: ulaulaman <34242086+ulaulaman@users.noreply.github.com> Date: Fri, 23 Feb 2018 13:56:56 +0100 Subject: [PATCH] .tex presentazione 2 --- transito.tex | 302 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 302 insertions(+) create mode 100644 transito.tex diff --git a/transito.tex b/transito.tex new file mode 100644 index 0000000..f701b99 --- /dev/null +++ b/transito.tex @@ -0,0 +1,302 @@ +\documentclass{beamer} +\usepackage{chronosys} + +\usepackage{ifpdf} +\ifpdf +\usepackage{hyperref} +%\pdfadjustspacing=1 +%\fi + +\mode + { + \usetheme{Frankfurt} + \usecolortheme[rgb={0.36,0.54,0.66}]{structure} + + \definecolor{inaf}{HTML}{1D71B8} + %\definecolor{ashgrey}{rgb}{0.7, 0.75, 0.71} + \definecolor{autumn}{rgb}{0.7, 0.75, 0.71} + \definecolor{autumn1}{rgb}{0.7, 0.75, 0.71} + \definecolor{autumn2}{rgb}{0.36, 0.54, 0.66} + + \definecolor{blue}{HTML}{84CECC} + \definecolor{gr}{HTML}{375D81} + +\setbeamercolor{alerted text}{fg=inaf!80!yellow} +\setbeamercolor*{palette primary}{fg=inaf!60!black,bg=autumn} +\setbeamercolor*{palette secondary}{fg=white!70!black,bg=autumn2} +\setbeamercolor*{palette tertiary}{bg=white!80!black,fg=autumn2} +\setbeamercolor*{palette quaternary}{fg=white,bg=autumn2} + +\setbeamercolor*{sidebar}{fg=inaf,bg=autumn} + +\setbeamercolor*{palette sidebar primary}{fg=inaf!10!black} +\setbeamercolor*{palette sidebar secondary}{fg=white} +\setbeamercolor*{palette sidebar tertiary}{fg=inaf!50!black} +\setbeamercolor*{palette sidebar quaternary}{fg=yellow!10!orange} + +\setbeamercolor*{titlelike}{parent=palette primary} +\setbeamercolor{frametitle}{bg=autumn1} +\setbeamercolor{frametitle right}{bg=autumn} + +\setbeamercolor*{separation line}{} +\setbeamercolor*{fine separation line}{} + +\mode + + + %\usecolortheme{wolverine} + \usecolortheme{rose} + \usefonttheme{serif} +% \setbeamercolor{section in toc}{fg=red} + } + +\title[Astronomia planetaria]{Astronomia planetaria:\\transiti ed esopianeti in classe} +\author[G.Filippelli]{Gianluigi Filippelli} +\date{Liceo "C. Cavalleri", Parabiago (Milano). 29/11/2017} + +\usepackage[latin1]{inputenc} +\usepackage[italian]{babel} +\usepackage{times} +% +\begin{document} +% +\begin{frame} + \titlepage +\end{frame} +% +% Inizio +% +\section{Gli inizi} +% +\begin{frame}[tolomeo] + \frametitle{Il sistema tolemaico} + \begin{center} + {\includegraphics[width=6cm]{files/tolomeo.jpg}} + \end{center} +\end{frame} +% +\begin{frame}[giordanobruno] + \frametitle{Altrimondi} + \begin{center} + {\includegraphics[width=6cm]{files/giordanobruno.jpg}} + \end{center} +\end{frame} +% +\begin{frame}[timeline01] + \frametitle{Una timeline: il primo presunto esopianeta} + %---------------------timeline----------------% + \startchronology[align=left, startyear=1915,stopyear=1935, height=0pt, startdate=false, stopdate=false, dateselevation=0pt, arrow=false, box=true] + % + \chronograduation[event][dateselevation=0pt]{1} + %---------------------periods----------------% + \chronoperiode[textstyle=\raggedleft\colorbox{inaf!50}, color=gr, startdate=false, bottomdepth=0pt, topheight=8pt, textdepth=-25pt,dateselevation=16pt, stopdate=false]{1917}{1918}{\includegraphics[width=4cm]{files/vanmaanen2.jpg}} + % + \stopchronology + \begin{itemize} + \item Spettro di van Maanen 2; nel riquadro le linee associate con gli elementi sulla superficie della stella via \href{https://goo.gl/TMU2nG}{\textcolor{inaf}{Phil Plait}} + \end{itemize} +\end{frame} +% +\begin{frame}[timeline03] + \frametitle{Una timeline: le prime osservazioni} + %---------------------timeline----------------% + \startchronology[align=left, startyear=1980,stopyear=1996, height=0pt, startdate=false, stopdate=false, dateselevation=0pt, arrow=false, box=true] + % + \chronograduation[event][dateselevation=0pt]{1} + %---------------------periods----------------% + \chronoperiode[textstyle=\raggedleft\colorbox{inaf!50}, color=gr, startdate=false, bottomdepth=0pt, topheight=8pt, textdepth=-25pt,dateselevation=16pt, stopdate=false]{1983}{1984}{\includegraphics[width=4cm]{files/planetarydisc.jpg}} + % + \stopchronology + \begin{itemize} + \item Prima osservazione di un disco planetario + \end{itemize} +\end{frame} +% +\begin{frame}[timeline03] + \frametitle{Una timeline: le prime osservazioni} + %---------------------timeline----------------% + \startchronology[align=left, startyear=1980,stopyear=1996, height=0pt, startdate=false, stopdate=false, dateselevation=0pt, arrow=false, box=true] + % + \chronograduation[event][dateselevation=0pt]{1} + %---------------------periods----------------% + \chronoperiode[textstyle=\raggedleft\colorbox{gr!50}, color=gr, startdate=false, bottomdepth=0pt, topheight=8pt, textdepth=-25pt,dateselevation=16pt, stopdate=false]{1983}{1984}{\includegraphics[width=4cm]{files/planetarydisc.jpg}} + % + \chronoperiode[textstyle=\raggedleft\colorbox{inaf!50}, color=gr, startdate=false, bottomdepth=0pt, topheight=8pt, textdepth=-25pt,dateselevation=16pt, stopdate=false]{1988}{1989}{Gamma Cephei Ab} + % + \stopchronology + \begin{itemize} + \item Esistenza del pianeta confermata nel 2002 + \end{itemize} +\end{frame} +% +\begin{frame}[timeline04] + \frametitle{Una timeline: le prime osservazioni} + %---------------------timeline----------------% + \startchronology[align=left, startyear=1980,stopyear=1996, height=0pt, startdate=false, stopdate=false, dateselevation=0pt, arrow=false, box=true] + % + \chronograduation[event][dateselevation=0pt]{1} + %---------------------periods----------------% + \chronoperiode[textstyle=\raggedleft\colorbox{gr!50}, color=gr, startdate=false, bottomdepth=0pt, topheight=8pt, textdepth=-25pt,dateselevation=16pt, stopdate=false]{1983}{1984}{\includegraphics[width=4cm]{files/planetarydisc.jpg}} + % + \chronoperiode[textstyle=\raggedleft\colorbox{gr!50}, color=gr, startdate=false, bottomdepth=0pt, topheight=8pt, textdepth=-25pt,dateselevation=16pt, stopdate=false]{1988}{1989}{Gamma Cephei Ab} + % + \chronoperiode[textstyle=\raggedleft\colorbox{inaf!50}, color=gr, startdate=false, bottomdepth=0pt, topheight=8pt, textdepth=-25pt,dateselevation=16pt, stopdate=false]{1995}{1996}{51 Pegasi b} + % + \stopchronology + \begin{itemize} + \item Il primo esopianeta a essere confermato come tale. Orbita intorno a una stella nella sequenza principale + \end{itemize} +\end{frame} +% +\subsection{La prima osservazione ottica} +\begin{frame}[ottica] + \frametitle{Una timeline: la prima osservazione ottica} + %---------------------timeline----------------% + \startchronology[align=left, startyear=2000,stopyear=2017, height=0pt, startdate=false, stopdate=false, dateselevation=0pt, arrow=false, box=true] + % + \chronograduation[event][dateselevation=0pt]{1} + %---------------------periods----------------% + \chronoperiode[textstyle=\raggedleft\colorbox{inaf!50}, color=gr, startdate=false, bottomdepth=0pt, topheight=8pt, textdepth=-25pt,dateselevation=16pt, stopdate=false]{2004}{2005}{\includegraphics[width=4cm]{files/exoplanet_vlt.jpg}} + % + \stopchronology + \begin{itemize} + \item La prima osservazione di un esopianeta \href{https://www.eso.org/public/news/eso0428/}{\textcolor{inaf}{fatta dal VLT}} via \href{http://www.syfy.com/syfywire/first-exoplanet-image-confirmed}{\textcolor{inaf}{Phil Plait}} + \end{itemize} +\end{frame} +% +% Velocità radiale +% +\section{Metodi di rilevazione} +\subsection{Oscillazione Doppler} +\begin{frame}[doppler01] + \frametitle{Velocità radiale o oscillazione Doppler} + \scriptsize + \onslide<1-> + \begin{block}{Ipotesi} + La velocità radiale di una stella è influenzata dalla presenza di un pianeta in orbita intorno alla stessa. + \end{block} + \onslide<2-> + \begin{block}{Cosa osservare} + La velocità radiale proveniente dalla stella sarà tendente al blu quando il pianeta sulla sua orbita si muove verso la Terra, sarà tendente al rosso quando il pianeta si allontana. + \end{block} +\end{frame} +% +\begin{frame}[doppler02] + \frametitle{Velocità radiale o oscillazione Doppler} + \scriptsize + \onslide<1-> + \begin{block}{Vantaggi} + Efficace per rilevare pianeti massicci. + \end{block} + \onslide<2-> + \begin{block}{Difficoltà} + Difficoltà nel determinare l'esatta orbita di un pianeta e quindi il periodo di rotazione orbitale e l'eccentricità. + \end{block} +\end{frame} +% +\subsection{Transito} +\begin{frame}[transito01] + \frametitle{Metodo del transito: un'infografica} + \begin{center} + \includegraphics[width=8cm]{files/transitbeginners.jpg} + \end{center} +\end{frame} +% +\begin{frame}[transito02] + \frametitle{Metodo del transito} + \begin{block}{Cosa osservare} + Si studia l'intensità della luce emessa dalla stella (la luminosità): quando la luce diminuisce, questo vuol dire che davanti alla stella sta passando un oggetto. + \end{block} + \begin{block}{Vantaggi} + Si possono determinare: il raggio dell'oggetto e il suo periodo orbitale. Inoltre è anche possibile studiarne l'atmosfera, la sua composizione, la temperatura e l'eventuale presenza e formazione di nuvole. + \end{block} +\end{frame} +% +\subsection{Missione Kepler} +\begin{frame}[kepler01] + \frametitle{Kepler: l'esposione degli esopianeti} + \begin{center} + {\includegraphics[width=8cm]{files/exoplanets.jpg}} + \end{center} +\end{frame} +% +\begin{frame}[exoplanets] + \frametitle{Kepler: grafici dai dati reali} + \begin{center} + {\includegraphics[width=8cm]{files/planets_vs_stars.jpg}} + \end{center} +\end{frame} +% +\section{La velocità radiale in classe} +\begin{frame}[velocita] + \frametitle{Un po' di trigonometria} + \begin{block}{Eccentricità} + \[r' = a \frac{1-e^2}{1+e \cos \left ( 2\pi \frac{t}{p}\right )}\] + $a$ semi asse maggiore, $e$ eccentricità, $r'$ raggio orbitale del pianeta, $p$ periodo orbitale + \end{block} + LoPresto, M., McKay, R. (2005). An introductory physics exercise using real extrasolar planet data \emph{Physics Education}, 40 (1), 46-50 DOI: \href{http://dx.doi.org/10.1088/0031-9120/40/1/003}{\textcolor{inaf}{10.1088/0031-9120/40/1/003}} (\href{http://www.df.uba.ar/users/sgil/physics_paper_doc/papers_phys/extra_planetary.pdf}{\textcolor{inaf}{pdf}}) +\end{frame} +% +\section{Il transito in classe} +\begin{frame}[kepler02] + \frametitle{Kepler: utilizzare i dati} + \begin{block}{Studio diretto dei dati astronomici} + Pubblici e liberamente consultabili (generalmente dopo 6 mesi), alcuni anche in formati semplici da leggere anche con gli usuali \emph{editor} di testo. Ciò permette di confrontarsi con dati reali e alla loro elaborazione statistica. + \end{block} +\end{frame} +% +\begin{frame}[kepler03] + \frametitle{Kepler: un po' di matematica} + \begin{block}{Il raggio del pianeta} + La profondità del transito + \[\Delta F = \frac{B_{\text{max}} - B_{\text{min}}}{B_{\text{max}}}\] + è direttamente proporzionale a + \[\left(\frac{R_p}{R_s}\right)^2\] + dove $B_{\text{max}}$, $B_{\text{min}}$ sono rispettivamente le intensità luminose prima/dopo e durante il transito; $R_s$, $R_p$ rispettivamente i raggi della stella e del pianeta + \end{block} +\end{frame} +% +\begin{frame}[kepler04] + \frametitle{Kepler: un po' di matematica} + \begin{block}{Le dimensioni dell'orbita} + La durata del transito + \[\tau = \frac{RP}{\pi a}\] + è legata al raggio della stella $R$, al periodo orbitale $P$, al raggio medio dell'orbita $a$.\\ + L'equazione precedente, data $v_c$ la velocità circolare del pianeta, è ricavata dal confronto tra + \[P = \frac{2 \pi a}{v_c}\] + \[\tau = \frac{2R}{v_c}\] + \end{block} +\end{frame} +% +\begin{frame}[kepler05] + \frametitle{Kepler: un po' di matematica} + \begin{block}{La massa della stella} + \[P = \frac{2 \pi}{\sqrt{G M_s}} a^{\frac{3}{2}}\] + con $P$ periodo orbitale, $M_s$ massa della stella, $a$ raggio medio dell'orbita + \end{block} +\end{frame} +% +\begin{frame}[kepler] + \frametitle{Kepler: simulare il transito in laboratorio} + \begin{center} + {\includegraphics[width=6cm]{files/setup.jpg}} + \end{center} +\end{frame} +% +\section{Bibliografia} +% +\begin{frame}[bibliografia] + \frametitle{Bibliografia} + \begin{itemize} + \item \href{https://exoplanets.nasa.gov/alien-worlds/historic-timeline/}{\textcolor{inaf}{Timeline della NASA sulla ricerca degli esopianeti}} + \item \href{http://exoplanet.eu/diagrams/?t=h}{\textcolor{inaf}{Grafici con i dati di Kepler}} + \item \href{http://exoplanets.org/}{Exoplanet Orbit Database} + \item Edu INAF: \href{http://edu.inaf.it/index.php/attivita_didattica/una-simulazione-della-missione-kepler/}{\textcolor{inaf}{Una simulazione della missione Kepler}} + \begin{itemize} + \item \href{http://dropseaofulaula.blogspot.it/2012/03/simulare-il-transito-di-pianeti.html}{\textcolor{inaf}{Simulare il transito di pianeti extrasolari}} + \item Choopan, W., Ketpichainarong, W., Laosinchai, P., Panijpan, B. (2011). A demonstration setup to simulate detection of planets outside the solar system \emph{Physics Education}, 46 (5), 554-558 DOI: \href{http://dx.doi.org/10.1088/0031-9120/46/5/007}{\textcolor{inaf}{10.1088/0031-9120/46/5/007}} + \item George, S. (2011). Extrasolar planets in the classroom Physics Education, 46 (4), 403-406 DOI: \href{http://dx.doi.org/10.1088/0031-9120/46/4/004}{\textcolor{inaf}{10.1088/0031-9120/46/4/004}} (\href{https://arxiv.org/abs/1103.5690}{\textcolor{inaf}{arXiv}}) + \end{itemize} + \end{itemize} +\end{frame} +\end{document}